一種機電一體化電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機電一體化領域，具體為一種機電一體化電機。
【背景技術】
[0002]在現代化生產過程控制中，執行機構起著十分重要的作用，它是自動控制系統中不可缺少的組成部分。現有的國產大流量電動執行機構存在著控制手段落后、機械傳動機構多、結構復雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執行機構的全程運行速度取決于其電機的輸出軸轉速和其內部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調整，其通用性較弱。整個機構缺乏完善的保護和故障診斷措施以及必要的通信手段，系統的安全性較差，不便與計算機聯網。鑒于以上原因，采用傳統的大流量電動執行機構的控制系統，可靠性和穩定性較差。隨著計算機網絡、現場總線等技術在工業過程中的應用，這種執行機構已遠遠不能滿足工業生產的要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種機電一體化電機，它能有效的解決【背景技術】中存在的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:一種機電一體化電機，包括控制部分和驅動部分和電源；所述控制部分與執行驅動部分電性連接；所述控制部分和執行驅動部分均與電源電性連接。
[0005]進一步，所述控制部分包括單片機、8255芯片、PWM波發生器、IPM逆變模塊、D/A轉換、A/D轉換、通訊接口、顯示模塊和隔離放大器；所述8255芯片、D/A轉換、A/D轉換、通訊接口和顯示模塊電性連接在單片機上；所述單片機、8255芯片、PWM波發生器和IPM逆變模塊順序連接；隔離放大器連接在電源上。
[0006]進一步，所述執行驅動部分包括三相電機、閥和位置傳感器；所述閥與三相電機固定連接；所述位置傳感器與閥電性連接。
[0007]作為本發明的優選方案，所述單片機選用8031單片機。
[0008]作為本發明的優選方案，所述PWM波發生器選用SA8282芯片。
[0009]作為本發明的優選方案，所述位置傳感器選用脈沖數字式傳感器。與現有技術相比，本發明的有益效果是:該機電一體化電機采用機電一體化技術，將閥門、伺服電機、控制器合為一體，利用異步電動機直接驅動閥門的開與關。通過內置變頻器，采用模糊神經網絡，實現閥門的動作速度、精確定位、柔性開關以及電機轉矩等控制。該機電一體化電機省去了用于控制電機正、反轉的接觸器和可控硅換向開關模件、機械傳動裝置和復雜、昂貴的控制柜和配電柜，具有動作快、保護較完善、便于和計算機聯網等優點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0011]附圖所示:11.單片機；12.8255芯片；13.PWM波發生器；14.1PM逆變模塊；15.D/A轉換；16.A/D轉換；17.通訊接口 ；18.顯示模塊；19.隔離放大器；21.三相電機；22.閥；23.位置傳感器；3.電源。
【具體實施方式】
[0012]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0013]請參閱圖1，本發明提供一種機電一體化電機，包括控制部分1和驅動部分2和電源3 ;所述控制部分1與執行驅動部分2電性連接；所述控制部分1和執行驅動部分2均與電源3電性連接。
[0014]進一步，所述控制部分1包括單片機11、8255芯片12、PWM波發生器13、IPM逆變模塊14、D/A轉換15、A/D轉換16、通訊接口 17、顯示模塊18和隔離放大器19 ;所述8255芯片12、D/A轉換15、A/D轉換16、通訊接口 17和顯示模塊18電性連接在單片機11上；所述單片機11、8255芯片12、PWM波發生器13和IPM逆變模塊14順序連接；隔離放大器19連接在電源3上。
[0015]進一步，所述執行驅動部分2包括三相電機21、閥22和位置傳感器23 ;所述閥22與三相電機21固定連接；所述位置傳感器23與閥22電性連接。
[0016]本發明的在設計時，由檢測電路及位置傳感器23檢測到的IPM逆變模塊14三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，經A/D轉換16后送入單片機11 ;單片機11通過8255芯片12控制PWM波發生器13，產生的PWM波經光電耦合作用于IPM逆變模塊14，實現電機的變頻調速以及閥位控制；IPM逆變模塊14工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對電源3進行全橋整流得到；單片機11通過并行8255芯片12擔負控制系統的信號處理，接收系統對轉矩、閥門開啟、關閉及閥門開度等設定信號，并提供PWM波發生器13所需要的控制信號；處理IPM逆變模塊14發出的故障信號和報警信號；處理通過模擬輸入口接收的電流、電壓、位置等檢測信號；提供顯示模塊18工作狀態信號；執行控制系統來的控制信號，向控制系統反饋信號；為了實現人機對話功能，選用液晶顯示模塊18組成顯示電路，通過菜單選擇，可分別對閥門、力矩、限位、電機、通訊和參數等信號進行設置或調試。并采用文字和圖形相結合的方式，顯示直觀、清晰；為了實現計算機聯網和遠程控制，控制部分設有通訊接口 17，可以連接其他微機，實現單片機11與其它微機間的通訊。
[0017]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種機電一體化電機，包括控制部分和驅動部分和電源；所述控制部分與執行驅動部分電性連接；所述控制部分和執行驅動部分均與電源電性連接。2.根據權利要求1所述的一種機電一體化電機，其特征在于:所述控制部分包括單片機、8255芯片、PWM波發生器、IPM逆變模塊、D/A轉換、A/D轉換、通訊接口、顯示模塊和隔離放大器；所述8255芯片、D/A轉換、A/D轉換、通訊接口和顯示模塊電性連接在單片機上；所述單片機、8255芯片、PWM波發生器和IPM逆變模塊順序連接；隔離放大器連接在電源上。3.根據權利要求1所述的一種機電一體化電機，其特征在于:所述執行驅動部分包括三相電機、閥和位置傳感器；所述閥與三相電機固定連接；所述位置傳感器與閥電性連接。4.根據權利要求1所述的一種機電一體化電機，其特征在于:所述單片機選用8031單片機。5.根據權利要求1所述的一種機電一體化電機，其特征在于:所述PWM波發生器選用SA8282 芯片。6.根據權利要求1所述的一種機電一體化電機，其特征在于:所述位置傳感器選用脈沖數字式傳感器。
【專利摘要】本發明公開了一種機電一體化電機，包括控制部分和驅動部分和電源；所述控制部分與執行驅動部分電性連接；所述控制部分和執行驅動部分均與電源電性連接；所述控制部分包括單片機、8255芯片、PWM波發生器、IPM逆變模塊、D/A轉換、A/D轉換、通訊接口、顯示模塊和隔離放大器；所述8255芯片、D/A轉換、A/D轉換、通訊接口和顯示模塊電性連接在單片機上；所述單片機、8255芯片、PWM波發生器和IPM逆變模塊順序連接；隔離放大器連接在電源上；所述執行驅動部分包括三相電機、閥和位置傳感器；所述閥與三相電機固定連接；所述位置傳感器與閥電性連接；該機電一體化電機具有節約成本、動作快、保護較完善、便于和計算機聯網等優點。
【IPC分類】F16K37/00, F16K31/04
【公開號】CN105351591
【申請號】CN201510762128
【發明人】任旭娟, 馬明
【申請人】天津名軒科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月10日